Miks halveneb tsentrifugaalpumba kavitatsiooni jõudlus pärast tiiviku lõikamist?

Tiiviku lõikamine viitab tsentrifugaalpumba tiiviku välisläbimõõdu mehaanilisele vähendamisele, et muuta selle hüdraulilist jõudlust. Tiiviku lõikamine on tavaline meetod pumba jõudluse reguleerimiseks, mida tavaliselt kasutatakse pumba pea ja voolavuse vähendamiseks, et täita tegelikke töötingimusi. Ehkki see meetod suudab uute töötingimuste täitmiseks kohandada pumba pead ja voolavust, hävitab see algse hüdraulilise disaini sobitamise ja põhjustab mitmeid probleeme, on üks levinumaid ja hõlpsasti tähelepanuta jäetud probleeme see, et pumba kavitatsiooni jõudlus halveneb.

 

 

1. Suurenenud voolukiirus tera sisselaskeavas põhjustab äkilist rõhu langust

1) Pärast tiiviku lõikamist väheneb tiiviku väljalaskeava läbimõõt ja voolukiirus tiiviku sisselaskeavas suureneb voolu ümberjaotamise tõttu (q {= a⋅v). Bernoulli võrrandi kohaselt on voolukiirus pöördvõrdeline staatilise rõhuga ja kohalik rõhk vähendatakse vedeliku küllastunud aururõhule lähemale või isegi madalamale tasemele, suurendades märkimisväärselt mullide tekke tõenäosust, mis võib põhjustada kavitatsiooni.
2) Võtmevalem: NPSHR on võrdeline sisselaskevoolu kiiruse ruuduga ja voolukiiruse suurenemine suurendab NPSHR märkimisväärselt.

 

2. Tera sisselaskenurga muutused

1) Pärast tiiviku lõikamist väheneb tiiviku välimine läbimõõt, kuid sisselaske läbimõõt jääb tavaliselt muutumatuks (ainult väljalaskeava osa on lõigatud). See muudab tiiviku sisselaskeava suhtelise voolukiiruse suunda (rünnakunurga), põhjustades voolu eraldamise või suurenenud turbulentsi, vähendades veelgi kohalikku rõhku ja halvendades kavitatsiooni jõudlust.

2) Kui rünnakunurk erineb projekteerimisväärtusest, moodustab voolu eraldamine madala rõhuga keerise piirkonna, soodustades mullide genereerimist.

 

3. peavoolu iseloomulik kõvera kõrvalekalle

Pärast tiiviku lõikamist liigub tsentrifugaalpumba peavoolu kõver allapoole, kuid parim efektiivsuspunkt liigub väikese voolu suuna poole. Kui tegelikku töövoogu ei reguleeri sünkroonselt, võib pump kalduda BEP -toimingust, mille tulemuseks on sisselaske tagasilöök või ebastabiilne vool, suurendades kavitatsiooni riski.

 

4. NPSHR proportsionaalne mõju

NPSHR on pöördvõrdeline tiiviku läbimõõdu ruuduga (empiiriline suhe). Pärast tiiviku lõikamist väheneb läbimõõt ja NPSHR suureneb. Näiteks vastavalt sarnasuse seadusele, kui tiiviku läbimõõt lõigatakse D1 -lt D2 -le, siis::

 

Tiiviku läbimõõdu vähenemine põhjustab NPSHR märkimisväärset suurenemist.

 

5. Tera koormuse jaotuse muutused

Pärast tiiviku lõikamist lühendatakse tera tööosa, kuid sisselaskeosa ühiku koormus (rõhugradient) võib suureneda. Tera esiservas asuv kohalik madalrõhuala laieneb ja kavitatsiooni initsiatsioonipunkt on edasi arenenud.

 

6. voolukanali stabiilsuse halvenemine

Tiiviku väljalaskeava laius pärast lõikamist on tasakaalustamata kõri pindala suhtega tasakaalustamata, moodustades sekundaarse tagasilöögi ja keerise. Need ebastabiilsed voolud levivad tagasi tiiviku sisselaskepiirkonda, ühendades algse rõhu pulsatsiooni, moodustades ühendkavitatsiooni.

 

7. Tegelik mõju ja vastumeetmed

1) Kavitatsiooni jõudluse halvenemine: NPSHR suureneb ja pumba NPSHA peab olema kavitatsiooni vältimiseks suurem.

2) Lahendus:

- Piirake lõikamissummat: Tavaliselt ei ületa tsentrifugaalpumba tiiviku läbimõõdu lõikamine 20%, vastasel juhul tuleb NPSHR uuesti hinnata.

- Optimeerige sisselasketingimused: suurendage sisselasketoru läbimõõtu või vähendage sisselaskevoolukiirust.

- Reguleerige töötingimusi: vältige madala voolu piirkonnas töötamist ja töötage võimalikult parimale tõhususe punktile.

 

Riikja lõikamine viib otseselt sisselaskeava madalrõhupindala laienemiseni ja NPSHR suurenemiseni, muutes kiiruse jaotust, rünnakunurka ja tera koormust. Ehkki see geomeetriline modifikatsioon suudab kohandada tsentrifugaalpumba jõudlust, on vajalik kavitatsiooniriski hoolikalt hinnata ja ümber kujundada tiiviku sisselaskeava või reguleerida vajadusel süsteemi NPSHA.